बृहस्पति की नई इमेज जारी

 (missionjuno.swri.edu)
4 पॉइंट द्वारा GN⁺ 2024-11-07 | 1 टिप्पणियां | WhatsApp पर शेयर करें
  • Mission Juno की JunoCam इमेज प्रोसेसिंग गैलरी एक citizen science space है, जहाँ raw images डाउनलोड करके उन्हें खुद सुधारकर और प्रोसेस करके नतीजे साझा किए जा सकते हैं
  • बृहस्पति की मज़बूत radiation belts JunoCam के कुछ components को प्रभावित कर रही हैं, और PJ56 images में dynamic range में कमी तथा background और noise में बढ़ोतरी देखी गई है
  • प्रतिभागी साधारण crop से लेकर atmospheric features को उभारने, color correction, collage और advanced color reconstruction तक कई तरीकों से बृहस्पति और उसके उपग्रहों की images पर काम कर सकते हैं
  • गैलरी JunoCam raw images और community uploads को साथ में दिखाती है, और Perijove Pass, Points of Interest, Mission Phase, तथा submitter के आधार पर filtering सपोर्ट करती है
  • JunoCam एक घूमते हुए spacecraft पर काम करने वाला pushframe imager है, जो RGB, लगभग 890nm methane filter, TDI, और 8-bit companding जैसी imaging और transmission constraints को ध्यान में रखकर images प्रदान करता है

JunoCam इमेज प्रोसेसिंग गैलरी की भूमिका

  • JunoCam गैलरी एक ऐसा स्थान है जहाँ raw images डाउनलोड की जा सकती हैं, और उपयोगकर्ता अपनी प्रोसेस की हुई images अपलोड करके साझा कर सकते हैं
  • सुझाए गए प्रोसेसिंग तरीके साधारण correction से लेकर advanced reconstruction तक फैले हुए हैं
    • साधारण crop
    • खास atmospheric features को उभारना
    • color correction
    • collage बनाना
    • advanced color reconstruction
  • पहले के योगदान Juno, Jupiter, और JunoCam से जुड़े लेखों तथा scientific community reports में उपयोग किए गए हैं, और scientific journal papers में भी उचित attribution के साथ शामिल हुए हैं
  • कुछ रचनाएँ कलाकृतियों के रूप में भी देखी जा सकती हैं, इसलिए उन्हें art के रूप में प्रदर्शित करने के तरीकों पर भी विचार किया जा रहा है

radiation का प्रभाव और इमेज प्रोसेसिंग की चुनौतियाँ

  • Juno की सबसे बड़ी चुनौतियों में से एक बृहस्पति की शक्तिशाली radiation belts है, और माना जाता है कि यह Juno के engineering और science subsystems की उम्र को सीमित करेगी
  • JunoCam में फिलहाल कुछ components पर radiation effects दिखाई दे रहे हैं
  • PJ56 images में dynamic range घटती और background तथा noise बढ़ते दिखते हैं
  • citizen scientists ऐसी images में भी बृहस्पति और उसके उपग्रहों की सुंदरता और रहस्य को सामने लाने के लिए नए processing तरीकों की खोज कर सकते हैं

PJ-1 images और शुरुआती imaging tests

  • बृहस्पति का पहला perijove pass JunoCam के लिए एक तरह का test operation था
  • उस समय ली गई 28 images को optimal observation geometry और camera settings खोजने के लिए डिज़ाइन किया गया था
  • north pole imaging में 4 images के जरिए कई स्थितियों की तुलना की गई
    • polar region के लिए उपयुक्त TDI value खोजने के लिए time-delayed-integration की दो settings इस्तेमाल की गईं
    • बृहस्पति की aurora detect करने के लिए बहुत ऊँचे TDI level, यानी लंबे exposure, आज़माए गए
    • सीधे pole की ओर देखने वाली geometry और कम दूरी से तिरछे देखने वाली geometry की तुलना की गई
  • south pole पर भी इसी तरह के tests किए गए, और अन्य तुलना बिंदुओं में compression settings test भी शामिल था
  • polar science investigation के लिए शामिल methane filter detector की wavelength range की सीमा के काफ़ी करीब है, इसलिए पर्याप्त photons पाने के लिए बहुत लंबे exposure की ज़रूरत होती है
    • इसी वजह से कुछ images में scattered light दिखाई देती है
    • science purpose के लिए artifact वाले हिस्सों को crop किया जाएगा
    • future imaging में scattered light की समस्या कम करने के लिए यह पता लगाने का काम जारी है कि इसकी वजह कौन-सी conditions हैं

गैलरी नेविगेशन और filtering

  • गैलरी JunoCam की अपनी images और community-uploaded images को साथ दिखाती है
  • JunoCam images को छोटे spacecraft icon से पहचाना जा सकता है
  • raw images और processed images उपलब्ध होते ही साथ में दिखाई जाती हैं
  • JunoCam video posts में individual images की संख्या बहुत अधिक होने पर उन्हें zip file bundle के रूप में डाउनलोड किया जा सकता है
  • गैलरी कई मानकों के आधार पर filter की जा सकती है
    • Perijove Pass
    • Points of Interest
    • Mission Phase
    • Submitted by
  • किसी खास “artist” की personal gallery बनाने के लिए बाईं ओर “Submitted by” में इच्छित contributor चुनें और फिर “Filter” दबाएँ
  • Earth Flyby mission phase की images वे हैं जो Juno ने 2013 में पृथ्वी के पास से गुजरते समय हासिल की थीं, और processed example images का अधिकांश हिस्सा amateur contributors का है

JunoCam images की तकनीकी विशेषताएँ

  • JunoCam, पहले की MSSS cameras की तरह, एक pushframe imager है
  • detector पर अलग-अलग bandwidth वाली कई filter strips सीधे photosensitive surface से जुड़ी हुई हैं
    • हर strip detector की पूरी चौड़ाई में फैली होती है, लेकिन उसकी ऊँचाई केवल एक हिस्से तक सीमित रहती है
    • JunoCam की filter strips की चौड़ाई 1600 pixels और ऊँचाई लगभग 155 rows है
  • filter strips spacecraft के rotation के कारण target के ऊपर scan करती हैं
    • 2RPM की nominal rotation speed पर frames लगभग हर 400 milliseconds में हासिल किए जाते हैं
  • JunoCam में चार filters हैं
    • red, green, और blue के 3 visible-light filters
    • लगभग 890nm center वाला 1 narrowband methane filter
  • spacecraft की rotation speed के कारण अगर exposure लगभग 3.2 milliseconds से ज़्यादा हो जाए तो 1 pixel से अधिक blur हो सकता है
  • बृहस्पति की lighting conditions में इतना छोटा exposure बहुत कम SNR देता है, इसलिए camera Time-Delayed-Integration(TDI) देता है
    • TDI exposure के दौरान हर 3.2 milliseconds पर image को vertically एक row शिफ्ट करता है, ताकि rotation से होने वाली scene motion की भरपाई हो सके
    • orbital imaging conditions में frames के बीच overlap के लिए ज़रूरी frame rate बनाए रखते हुए अधिकतम लगभग 100 TDI stages इस्तेमाल किए जा सकते हैं
    • Earth Flyby के दौरान रोशनी पर्याप्त थी, इसलिए methane band और night-side imaging को छोड़कर TDI की ज़रूरत नहीं थी
  • JunoCam pixels camera में 12-bit depth रखते हैं, लेकिन device के अंदर lossless companding table के जरिए उन्हें 8-bit में बदल दिया जाता है
    • यह प्रक्रिया gamma correction जैसी है और data size घटाने के लिए की जाती है
    • Mission Juno website पर उपलब्ध सभी JunoCam products वही 8-bit form हैं जो पृथ्वी पर receive हुए थे
    • radiometric analysis करने वाले science users को Planetary Data System में संग्रहीत “RDR” data products इस्तेमाल करने चाहिए, जिन्हें फिर से linear 12-bit scale में convert किया गया है

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1 टिप्पणियां

 
GN⁺ 2024-11-07
Hacker News की रायें

  • ये तस्वीरें Juno से आई हैं। यह probe 2011 में लॉन्च हुआ था और 2016 से Jupiter की परिक्रमा कर रहा है। सच कहूँ तो मुझे लगा था कि अब यह लोगों की दिलचस्पी से बाहर हो चुका होगा, लेकिन Wikipedia की timeline देखने पर पता चलता है कि यह अब भी लगभग हर महीने और एक हफ्ते के आसपास perijove के करीब पहुँच रहा है और धीरे-धीरे अलग-अलग longitudes से observations कर रहा है: https://en.wikipedia.org/wiki/Juno_(spacecraft)#Timeline
    mission करीब एक साल बाद खत्म होने वाला है, और camera “education और public outreach में मदद के लिए लगाया गया था, लेकिन बाद में Jupiter के बादलों की dynamics के study के लिए फिर से इस्तेमाल किया गया”

    • कहते हैं उस camera को onboard कराने के लिए काफी कड़ा संघर्ष करना पड़ा था। शुरुआती design में उसे इसलिए शामिल नहीं किया गया था क्योंकि वह science goals के लिए जरूरी नहीं था

  • मुझे याद है कि Juno का mission बादलों की परतों के नीचे देखने के लिए radar से penetrate करके observation करना था
    college के दौरान मेरे बेटे ने radar data process करने वाले FFT engine पर काम किया था, और अब वह code Jupiter के चारों ओर घूम रहा है

    • मेरे एक करीबी दोस्त ने Mars rover पर काम किया था, और उसने मुझे reference के तौर पर लिखा
      hiring वाले जब “क्या आप latest Android libraries और techniques इस्तेमाल कर सकते हैं” जैसी बातें पूछना शुरू करते हैं, तो मैं तुरंत जवाब देता हूँ, “उस व्यक्ति का code दूसरे ग्रह पर है। जो भी सीखना हो, सीखने की क्षमता उसमें पूरी है”
      फिर वे तुरंत चुप हो जाते हैं
    • 80s में जिन लोगों के साथ मैंने काम किया था, उनमें शायद कोई ऐसा था जिसने Pioneer Venus का radar preamplifier बनाया था। वह वाकई बहुत तेज दिमाग का इंसान था
    • यह एक मजेदार और थोड़ा confusing bumper sticker बन सकता है। जब कोई दूसरा parent कहे “हमारा बेटा honours student है”, तो आप कंधे उचकाकर कह सकते हैं, “अच्छा, लेकिन क्या उसका code Jupiter के चारों ओर orbit कर रहा है?”
      मजाक की तरह कह रहा हूँ, लेकिन सच में यह बहुत cool और गर्व करने लायक बात है

  • इसमें alien जैसा एहसास आता है, और कभी-कभी तो बेचैन कर देने वाला भी
    Moon landing की तस्वीरों से लेकर Mars rover, कई asteroids और planetary missions तक, अब लगता है कि solar system की bodies जीवंत, जटिल और सबसे बढ़कर “वास्तविक” जगहों की तरह महसूस होने लगी हैं

    • मुझे समझ आता है कि आप क्या कह रहे हैं। planets की close-up photos देखकर कभी-कभी अचानक ऐसा लगता है जैसे आप probe के साथ बाहर निकले हों, घर से लाखों miles दूर किसी अकेली और उजाड़ जगह पर हों
    • New Horizons द्वारा ली गई Pluto की तस्वीरें हैरान कर देने वाली सुंदर हैं। किसे पता था कि किसी जमी हुई चट्टान से भी प्यार हो सकता है

  • ऐसी images हमेशा हैरान करती हैं। मुझे पता है कि इन्हें देखने में आसान और ज्यादा प्रभावशाली बनाने के लिए post-processing होती है, फिर भी ये कमाल हैं। आगे images और बेहतर होती जाएँगी

    • Jupiter के बारे में दिमाग में जो पुरानी image आती थी—layered color bands और एक बड़ा, साफ spot—उसका इन latest images से replace होना दिलचस्प होगा। ये chaotic हैं, swirling हैं, और colors जिस तरह मिलते हैं वह लगभग painting जैसा है
    • बाहरी रूप से भी ज्यादा overwhelming चीज हमेशा scale है। जब आप खूबसूरत vortices देखते हैं और फिर समझते हैं कि उनमें एक पूरा planet समा सकता है, तो दिमाग सुन्न-सा हो जाता है

  • सच में डरावना है। वे सारे swirls planet-size hurricanes जैसे लगते हैं। यह सोचकर सिहरन होती है कि अगर Jupiter और बड़ा होता तो star बन गया होता, और Earth पर life मौजूद नहीं होती

    • Jupiter को brown dwarf बनने के लिए अपने मौजूदा mass का 13 गुना, और low-mass star बनने के लिए करीब 83–85 गुना mass चाहिए [1]
      [1]: https://www.astronomy.com/science/ask-astro-could-jupiter-ev...
    • जो भी चीज यह याद दिलाती है कि हम रेत के कण पर अंडे के छिलके जैसी पतली environment में रहते हैं, और बाहर ठंडा, घातक, अनंत vacuum है, जबकि जगह-जगह ऐसे hellfires हैं जिनके पास जाने पर पूरी Earth vaporize हो सकती है, वह डरावनी लगती है
      Earth जैसी जगह बेहद दुर्लभ है। काश ज्यादा लोग Earth की परवाह करें
    • “अगर Jupiter और बड़ा होता तो star बन जाता और Earth पर life नहीं होती” वाला हिस्सा पक्का नहीं है
      Jupiter की orbit में कोई छोटा star, जैसे red dwarf size का star भी हो, तो शायद night sky में ज्यादा चमकदार दिखने के अलावा Earth पर बहुत बड़ा फर्क न पड़े
    • Jupiter का perihelion Sun से सिर्फ 5AU है। Jupiter star बनने के लिए mass में भले बहुत कम हो, लेकिन वह इतना बड़ा हो सकता था कि Earth की orbit को unstable कर दे
    • Jupiter हमेशा उस रास्ते पर न जाने का पछतावा करेगा

  • Jupiter को fixed angle से 24-hour live video में दिखाने वाली कोई चीज भेजना कितना मुश्किल होगा?

    • काफी मुश्किल
      Jupiter का sphere of influence radiation से भरा है, इसलिए satellite को काफी shielding चाहिए, जिससे वह बहुत भारी हो जाएगा। इसके अलावा Jupiter तक पहुँचना ही नहीं, बल्कि Earth के अलावा किसी planet की synchronous orbit में जाना हो तो बहुत thrust चाहिए, इसलिए fuel भी बहुत लगेगा। आखिर में time भी समस्या है। Europa Clipper अभी-अभी Earth से निकला है, लेकिन Jupiter पहुँचने में उसे 8 साल लगेंगे। launch windows लंबी होती हैं, लेकिन बहुत दूर-दूर होती हैं, इसलिए mission timing भी महत्वपूर्ण है
      मजेदार बात यह है कि Clipper Europa जा रहा है, लेकिन mission का काफी समय Jupiter orbit में बिताएगा और हर orbit में Europa के करीब से गुजरेगा। यह mission के दौरान satellite को मिलने वाली radiation कम करने के लिए चुना गया है, और radiation से जितना हो सके बचने के लिए उसकी orbit भी बेहद बड़ी है
      Jupiter और उसके moons के आसपास का इलाका solar system के सबसे hostile space environments में से एक हो सकता है। यह asteroids पकड़ता है, radiation बहुत तेज है, gas से भरा विशाल planet है जो अंदर जाने पर इंसान और spacecraft को corrode कर देगा, और विशाल gravity well की वजह से एक बार अंदर गए तो फिर बाहर निकलना मुश्किल है। solar system में Jupiter और उसके moons जितनी खतरनाक जगहें ज्यादा नहीं हैं
    • communication के लिए line of sight चाहिए, और शायद Sun कभी-कभी बीच में आ जाएगा

  • तस्वीरें खूबसूरत हैं। लेकिन यह जानना चाहता हूँ कि full-resolution images अपनी servers पर डालने के बजाय Flickr पर क्यों upload करते हैं

  • शायद यह बेवकूफी भरा सवाल हो, लेकिन तस्वीरें कटी हुई क्यों दिखती हैं?

    • बिल्कुल भी बेवकूफी भरा सवाल नहीं है। असल में इसमें सिर्फ़ crop करने से कहीं ज़्यादा processing होती है
      “Images are reprojected according to a preliminary geometric camera model, some camera artifacts are removed, and an approximate illumination correction is applied using a third-degree polynomial BRDF in the cosines of incidence and emission angles”
      हर तस्वीर के साथ लगे “Source Image(s)” लिंक देखें तो कैमरा वास्तव में क्या देखता है, यह कहीं बेहतर समझ में आता है। original image के नीचे की ओर जाने पर यह भी दिखता है कि अलग-अलग color channels और transmission के लिए उन्हें कैसे interleave किया जाता है। जिस उदाहरण और original से यह विवरण लिया गया है, वे यहाँ हैं:
      https://www.missionjuno.swri.edu/junocam/processing?id=17025
      https://www.missionjuno.swri.edu/junocam/processing?id=JNCE_...
    • बेवकूफी भरा सवाल नहीं है। लगता है कि images वास्तव में कटी हुई नहीं हैं। JunoCam को “push broom” imaging device बताया गया है [0]। कैमरा spacecraft के घूमते समय तस्वीरें लेता है। इसलिए यह किसी बड़ी image के कटे हुए हिस्से जैसा कम, और जोड़े गए panorama को देखने जैसा ज़्यादा है
      [0] https://en.wikipedia.org/wiki/JunoCam#Design

  • बृहस्पति इतना रंग-बिरंगा क्यों है?
    अगर रंगों का बदलाव density में बदलाव जैसी किसी चीज़ को दिखाता है, तो बृहस्पति पर इतनी turbulence क्यों है और ऊपरी परत ज़्यादा uniform क्यों नहीं है? क्या यह tidal motion की वजह से है? किसी को पता है?

    • इस लेख[1] में पिछले close flyby की JunoCam तस्वीर है, जिसे इंसान की आँखों से दिखने वाले रंगों के क़रीब adjust किया गया है। फिर भी रंग काफ़ी ज़्यादा हैं
      यह paper[2] oval storms का अध्ययन करता है, लेकिन atmosphere और रंगों पर भी details हैं:
      लाल रंग को आम तौर पर लाल chromophores की वजह से माना जाता है, जो ammonia के acetylene के साथ ultraviolet photolysis जैसी जटिल chemical reactions के product होते हैं। ये chromophores ammonia particles पर coating जैसी सामग्री की तरह काम कर सकते हैं
      बृहस्पति के atmosphere की cloud structure, ख़ासकर Great Red Spot और white ovals जैसे vortex features की प्रकृति, अभी भी एक रहस्य है
      यह paper[3] lab में reaction को reproduce करके observed colors से compare करने की कोशिश करता है। संभावित color formation process पर थोड़ा और विस्तार से चर्चा करता है
      और यह तस्वीर[4] भी ज़रूर शामिल करना चाहता हूँ। छोटे, रूई जैसे clouds और उनकी shadows से बनने वाली depth मुझे बहुत पसंद है
      [1]: https://www.jpl.nasa.gov/images/pia25018-nasas-juno-mission-...
      [2]: https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/201... Characterization of the white ovals on Jupiter's southern hemisphere using the first data by the Juno/JIRAM instrument
      [3]: https://doi.org/10.1016/j.icarus.2016.03.008 Chromophores from photolyzed ammonia reacting with acetylene: Application to Jupiter’s Great Red Spot (use the hub of science for full paper)
      [4]: https://apod.nasa.gov/apod/ap241103.html
    • description में लिखा है कि color और contrast को exaggerate किया गया है। हाल की Moon या Pluto images की तरह लगता है कि यह तरीका trend में है। जैसे nebula photos में किया जाता है, वैसे ही शायद invisible spectrum को colors में बदलकर material composition को बेहतर अलग पहचानने लायक बनाया गया हो
      इरादा अच्छा है। इससे image कहीं ज़्यादा informative बनती है, और यह बहुत शानदार दिखती है इसलिए public support पाने में भी मदद करती है। लेकिन इससे थोड़ी गलतफ़हमी भी पैदा होती है और लोग confuse भी हो सकते हैं
    • अगर अलग से specify न किया गया हो, तो लगभग हर space image को false color मान सकते हैं
      https://science.nasa.gov/resource/jupiter-in-true-and-false-...
      https://www.cnet.com/science/space/why-nasas-image-of-jupite...

  • JunoCam[1] Juno का science instrument नहीं है। यह ऐसा उपकरण है जिसे ये शानदार images बनाने के लिए जोड़ा गया, ताकि हम उनका आनंद ले सकें। निजी तौर पर मुझे यह बात अच्छी लगती है
    बेशक data तो data है, इसलिए इसका उपयोग करके कुछ scientific research भी planned है
    [1]: https://en.wikipedia.org/wiki/JunoCam

    • आगे और space missions में भी ऐसे उपकरण शामिल होने चाहिए। Europa Clipper से आने वाली images का सचमुच इंतज़ार है